JP7238542B2 - 解体システム - Google Patents

Description

本発明は、オペレータが被解体物を解体する解体システムに関する。

特許文献１に示されるように、複数の画像データより構成される多視点画像データを用いて画像データを立体表示する為に、立体表示に用いる多視点画像データを設定し、左右の視点を設定し、左右の視点から見た画像データを多視点画像データからそれぞれ作成して出力し、左右の画像データを用いて立体表示を行なう立体表示方法が提案されている。

特許文献２は、仮想空間に配置されるオブジェクトの見方をユーザが簡単な操作で変えることができるように、記憶部、検知部、変化部、画像生成部および表示部を備える画像処理装置が提案されている。記憶部には仮想空間に配置されるオブジェクトの位置と姿勢と仮想視点の位置と仮想視点の位置から仮想空間を見る仮想視線の向きとが記憶され、検知部は、現実空間におけるユーザの第１の部位の位置と姿勢とユーザの第２の部位の位置と姿勢を検知する。変化部は、検知された第１の部位の位置と姿勢に基づいてオブジェクトの位置と姿勢を変化させ、検知された第２の部位の第１の部位に対する相対的な位置と姿勢に基づいて仮想視点の位置と仮想視線の向きを変化させる。画像生成部は、仮想視点の位置から仮想視線の向きにオブジェクトを見た様子を表す画像を生成する。表示部は、生成された画像を表示する。

特開平１１－０３９５１４号公報 特開２０１１－１９１８９９号公報

特許文献１に開示のシステムにおいては、地球座標系における極座標位置にカメラを用いて物体を撮影して得られた画像データを用いて立体表示を行なっているが、物体の一部の部位ごとに極座標系を設定していない故に、オペレータには対象部位が分からず、オペレータの思い通りの操作が難しくなる場合があるという問題が一例として挙げられる。

特許文献２に開示のシステムにおいては、グローバル座標系としてデカルト座標系の他に極座標系を用いて空間を定義してＣＰＵがオブジェクトの位置を随時更新している。しかし、文献２のオブジェクトの位置を示す座標系は仮想空間における座標系である故に、すなわち現実のオブジェクトの対象部位の座標系を用いていない故に、オペレータには現実のオブジェクトの対象部位が分からない場合があるという問題が一例として挙げられる。

本発明は、以上の従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、非熟練のオペレータでも簡単な操作で、解体作業にとって良好な作業位置の画像を得ることができる解体システムを提供することを目的とする。

本発明の解体システムは、被解体物を解体する解体システムであって、
前記被解体物に対して移動可能でありかつ前記被解体物の作業部位を撮像する撮像手段と、
前記作業部位ごとに、基準点及び当該基準点を原点とするローカル座標系を設定するローカル座標設定手段と、
前記撮像手段を前記ローカル座標系に基づいて移動させる撮影手段と、を有することを特徴とする。

本発明の解体システムによれば、前記作業部位ごとに前記作業部位を見るための基準点を原点とするローカル座標系を設定するローカル座標設定手段と、前記撮像手段を前記ローカル座標系に基づいて移動させる撮影手段と、を有する故に、例えば、被解体物が自動車である場合におけるエンジンルーム、インストルメントパネル、シャシーなど見回したい対象部位が複数存在する場合でも、それぞれに対し、当該対象部位の見回し及び取扱に適したローカル座標系を持たせることができる。それにより、オペレータが前記作業部位に対して適切に撮像手段を移動させることが容易であり、オペレータが良好な作業視点を得ることを容易とすることが可能である。また、対象部位毎に当該ローカル座標系間が設定されていることにより、ある特定の作業部位の解体作業が終わり、別の部位の解体作業にとりかかるとき、当該別の部位の見回し及び取扱に適した座標系に撮像手段の移動座標系を切り替えることで、新たな対象部位に対して適切に撮像手段を移動させることができ、非熟練者のオペレータでも簡単な操作で、解体作業にとって良好な作業位置の画像を得ることができる。

本発明による実施例の解体システム（解体手段を除く）を説明する概略斜視図である。 実施例の解体システムにおける廃棄自動車を説明する概略斜視図である。 本発実施例の解体システム（解体手段を除く）を示すブロック図である。 実施例に係る解体システムの画像データベースに記憶される画像データの構成例を説明する説明図である。 実施例に係る解体システムの画像データベースに記憶される画像データの画像例について示す説明図である。 実施例の解体システムのローカル座標設定部における直交座標のグローバル座標系を説明する線図である。 実施例の解体システムのローカル座標設定部におけるローカル座標系の三次元極座標系を説明する線図である。 実施例の解体システムにおけるターンテーブル上の廃棄自動車の周り全周囲に亘ってこれを撮影できる複数のビデオカメラを含む撮影装置の構成を示す概略斜視図である。 本発明による実施例の解体システムを説明する概略線図である。 本発明による実施例の解体システムを示すブロック図である。 実施例の解体システムにおけるターンテーブル操作部と解体操作部とモニターを備えた制御卓を示す概略斜視図である。 実施例の解体システムおける廃棄自動車の作業部位と解体機の先端アタッチメントとを映すモニターの画像を示す概略線図である。 実施例の解体システムおけるビデオカメラの作業部位見回し処理の制御を含むフロー図である。 実施例の解体システムおける先端アタッチメントとビデオカメラの作業部位における作業処理の制御を含むフロー図である。

以下、本発明の実施例の解体システムを、図面を参照しながら説明する。

図１は、本実施例の解体手段（図示せず）を除く解体システムの概略図を示し、ターンテーブル１１上に載置されている被解体物である廃棄自動車ＳＣＶと、ターンテーブル１１の周りに配置され廃棄自動車ＳＣＶを撮影するビデオカメラ１３を含む撮影装置ＰＨと、ターンテーブル１１および撮影装置ＰＨを制御するコンピュータ１４と、を示す。なお、以下の説明における前後、左右および上下の方向の記載はそれぞれ、図面における双方向矢印に示すように、廃棄自動車ＳＣＶの先頭から見て、左右方向、前面背面方向、上下方向とする。

撮影装置ＰＨは、撮像手段であるビデオカメラ１３と、これをアーム先端に固定したマニピュレータＭＰＬとを含む。マニピュレータＭＰＬは、例えば多関節および多軸制御のマニピュレータであって、ビデオカメラ１３と共にコンピュータ１４により制御されている。

コンピュータ１４は、この撮影装置ＰＨのビデオカメラ１３を介して、ターンテーブル１１に載せられた廃棄自動車ＳＣＶの各作業部位を撮影する。コンピュータ１４は、オペレータが、ターンテーブル１１を、廃棄自動車ＳＣＶを水平面の経度方向（矢印Ａ）に回転させ、または停止させて、更に、マニピュレータＭＰＬを駆動して、先端に取り付けたビデオカメラ１３を廃棄自動車ＳＣＶに対して移動、例えばその緯度方向（矢印Ｂ）に移動させるとともに、ビデオカメラ１３の光軸が廃棄自動車ＳＣＶの解体作業をしたい作業部位に向くように制御できるように、構成されている。

図２に示すように、本実施例の解体システムにおける廃棄自動車ＳＣＶの作業部位としては、例えば、右フロントインサイドパネルＦＳＰ、フロントクロスメンバーＦＣＭ、フレームサイドメンバーＦＳＭ、ラジエタコアサポートＲＣＳ、ダッシュパネルＤＰ、ルームフロアパネルＲＦＰ、ピラーＰＬＬ、ルーフパネルＬＰ、トランクフロアパネルＴＦＰ等であるが、作業部位は、これらに限定されず、解体すべき車種により様々なものがある。

これら廃棄自動車ＳＣＶの作業部位は複数種類存在し、さらに、対象作業部位の位置が廃棄自動車ＳＣＶの車種によって異なるため、車種に応じたローカル座標の座標軸の設定が必要である。

図３は、解体手段（図示せず）を除く本実施例の解体システムを説明するブロックである。解体システムでは、コンピュータ１４に接続されたディスプレイであるモニターＭＯＴを出力デバイスとして用い、同接続されたキーボードやマウス等の入力デバイスからなるターンテーブル操作部ＴＢＣや撮影装置操作部ＣＡＣを操作入力デバイスとして用いている。

［コンピュータ１４］
コンピュータ１４は、図示しないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理装置、ＲＯＭ（Read Only Memory），ＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶装置および各種の受信部、送信部のＩ／Ｏ（Input/Output）デバイス等により構成されている。また、コンピュータ１４は、記憶装置に格納された所定のプログラムを読み込んでＲＡＭに展開してＣＰＵが実行することにより、カメラ制御部ＣＡＣＬ（後述する）並びにターンテーブル制御部ＴＢＣＬ（後述する）として機能する。なお、カメラ制御部ＣＡＣＬと撮影装置ＰＨとが撮影手段に含まれる。

コンピュータ１４のカメラ制御部ＣＡＣＬは、ビデオカメラ１３を移動させて廃棄自動車ＳＣＶの作業部位ごとに、これを見るための基準点を原点とするローカル座標系（後述する）を設定するローカル座標設定手段であるローカル座標設定部（後述する）を含む。コンピュータ１４は、撮影装置ＰＨのビデオカメラ１３を当該ローカル座標系に基づいて移動、例えばローカル座標が極座標の場合その基準点を中心とする球面（仮想）上を移動させることができる。

［モニターＭＯＴ］
モニターＭＯＴは、その受信部ＭＯＴＲでコンピュータ１４から受信した撮像信号等に基づいて、廃棄自動車の作業部位および解体機の先端アタッチメント等の映像を映すと共に誘導画像を表示する映像表示部ＤＳＰを備える。

［ターンテーブル操作部ＴＢＣ］
ターンテーブル操作部ＴＢＣ（コンピュータ１４に接続されたキーボードやマウス等）は、オペレータの手指にて操作できるに割振られた機能としてターンテーブル操作部ＴＢＭと入力信号変換部ＴＢＳおよび送信部ＴＢＴとを備えている。入力信号変換部ＴＢＳは、ターンテーブル操作部ＴＢＭからの入力信号を、それぞれ送信信号に変換し、ターンテーブル操作部ＴＢＣの送信部ＴＢＴ介してコンピュータ１４の受信部ＣＴＢＲへ送信する。

［ターンテーブル制御部ＴＢＣＬ］
コンピュータ１４のターンテーブル制御部ＴＢＣＬは、ターンテーブル操作部ＴＢＣからの信号に基づいてターンテーブル１１の回転を制御する制御信号を生成して、該ターンテーブル制御信号を、送信部ＴＢＣＬＴを介してターンテーブル１１へ送信する。

［ターンテーブル１１］
ターンテーブル１１は、その受信部ＴＢＲを介してコンピュータ１４の送信部ＴＢＣＬＴから受信した信号に基づいて、自身の基台（図示せず）上のターンテーブル１１（図１）の回転等の制御を行う駆動部ＴＢＤを備える。

［撮影装置操作部ＣＡＣ］
撮影装置操作部ＣＡＣ（コンピュータ１４に接続されたキーボードやマウス等）は、オペレータの手指にて操作できるに割振られた機能としてカメラ操作部ＣＡＭ（パン・チルト・ズーム・ロール操作部ＣＡＭ１、カメラ移動操作部ＣＡＭ２）と入力信号変換部ＣＡＳおよび送信部ＣＡＴとを備えている。入力信号変換部ＣＡＳは、パン・チルト・ズーム・ロール操作部ＣＡＭ１およびカメラ移動操作部ＣＡＭ２からの入力信号を、それぞれ送信信号に変換し、撮影装置操作部ＣＡＣの送信部ＣＡＴ介してコンピュータ１４の受信部ＣＣＡＲへ送信する。

［カメラ制御部ＣＡＣＬ］
コンピュータ１４のカメラ制御部ＣＡＣＬは、ローカル座標設定部ＬＣＳ、撮影制御部ＦＬＭおよび画像データベースＰＤＢを含み、撮影装置操作部ＣＡＣからの信号に基づいて撮影装置ＰＨの動作や移動等を制御するカメラ制御信号を生成して、該カメラ制御信号を、送信部ＣＡＣＬＴを介して撮影装置ＰＨへ送信し、これを制御する。

［撮影装置ＰＨ］
撮影装置ＰＨは、撮像を行うビデオカメラ１３である撮像部ＰＨＩと、ビデオカメラ１３とマニピュレータＭＰＬを駆動する駆動部ＰＨＤと、カメラ制御部ＣＡＣＬからのカメラ制御信号を受信する受信部ＰＨＲと、撮像部ＰＨＩからの入力信号を変換する入力信号変換部ＰＨＳと、入力信号変換部ＰＨＳからの撮像信号をコンピュータ１４の受信部ＣＰＨＲへ送信する送信部ＰＨＴとを有する。駆動部ＰＨＤは、該カメラ制御信号に基づいてビデオカメラ１３全体の移動と、カメラ本体のパン、チルトおよびズームを行う。

［画像データベースＰＤＢ］
コンピュータ１４のカメラ制御部ＣＡＣＬの画像データベースＰＤＢは、前記作業部位の映像を前記基準点と関連付けて画像データとして格納している。画像データベースＰＤＢは、廃棄自動車ＳＣＶの解体対象の作業部位が複数種類存在し、また、対象作業部位の位置が車種によって異なるため、車種に応じたローカル座標の座標軸の設定が必要である為に、車種情報に関連付けて作業部位の映像を予め用意しておく。車種情報は、廃棄自動車を確定するため情報であり、車体番号、車両（車輌）名（自動車メーカーの名前）、年式、車種（自動車の名称）、形状、および排気量等が挙げられる。

図４は本実施例に係る解体システムの画像データベースＰＤＢに記憶される画像データの構成例について示した説明図である。

本実施例において、画像データベースＰＤＢは、車種情報に関連付けた複数の車種ファイルA,B,C…を含み、車種ファイルごとに、複数の作業部位の画像データを含む。各車種ファイルには、作業部位識別情報として、作業部位基準点(Xa,Ya,Za)、(Xb,Yb,Zb)…、作業部位名および残留物の項目が画像データに関連付けられている。すなわち、車種ごとの複数の作業部位の画像データ（基準点群）が予め画像データベースＰＤＢに用意される。そして、各作業部位基準点は、その作業部位名と、その作業部位にある残留物と、ＪＰＥＧ形式のそれぞれの画像データ1.JPEG(r,θ1,Φ1)、2.JPEG(r,θ1,Φ2)、3.JPEG(r,θ1,Φ3);…（複数の方向極座標データを含む）の格納されている。かかる画像データファイルのデータ形式はＪＰＥＧ形式があるが、これは例示であってＪＰＥＧ形式には限定されない。

「作業部位名」の項目は、予め調査した車種情報を元に分類された名称を表している。「残留物」の項目は、当該作業部位に含まれる除去すべき特定の部品を表している。残留物は、各作業部位に配置された部品、例えば、ハーネス（配線）、モーター、スイッチ、コネクター（カプラー）等である。なお、１つの作業部位に複数の残留物が含まれる場合は、予めこの残留物の存在位置を求めておき画像データベースＰＤＢに格納して、各作業中、作業部位毎に残ると予想される残留物の陰影画像をモニターに表示することも可能である。よって、画像データベースＰＤＢは、廃棄自動車の車種に応じた特定の部品の存在態様、例えばハーネス等の残留物の位置、長さ、大きさ又は向き等を特定する部品特定手段として機能する。

「画像データ」の項目には、方向毎ナンバリングされた画像データにファイル名が付されて保持される。各画像データの項目において、複数の画像データには、例えば、極座標のローカル座標による撮影装置ＰＨの異なるカメラ位置から基準点に向け撮影された方向に応じて管理番号と極座標が付与される。

図５は本実施例に係る解体システムの画像データベースＰＤＢに記憶される画像データの画像例について示す説明図である。図５（ａ）はエンジンルーム内の右フロントインサイドパネルを左前から見た図を、図５（ｂ）はエンジンルーム内のダッシュパネルを前正面から見た図を、図５（ｃ）はエンジンルーム内の左フロントインサイドパネルを右前から見た図を、示す。これら画像データの画像例においてエンジン、インテークマニホールド、エアーフィルター、バッテリ等が写っているが、これら部品が除去された画像データでもよい。

画像データベースＰＤＢに記憶される画像データは、図１に示すシステムを用いて、作業したい作業部位（例えば図５では、エンジンルーム周辺）の多視点画像（見回し画像）を生成可能である。この多視点画像生成には、図１に示すビデオカメラ１３の位置はローカル座標例えば極座標を用いて制御される。例えば、極座標のローカル座標の基準点ＲＰは、それぞれ、図５（ａ）においては右フロントインサイドパネルのサスペンションタワーの中程に設定し、図５（ｂ）においてはダッシュパネルの中央に設定し、図５（ｃ）においては左フロントインサイドパネルのサスペンションタワーの中程に設定することができる。

［ローカル座標設定部ＬＣＳ］
カメラ制御部ＣＡＣＬのローカル座標設定部ＬＣＳは、作業部位（例えば図２に示す廃棄自動車ＳＣＶの作業部位）の映像ごとに、各作業部位を見るための基準点を原点とするローカル座標系（極座標、直交座標等）とその原点を予め設定する。

例えば、ローカル座標設定部ＬＣＳにおいて、図６に示すように、直交座標のグローバル座標が原点（０，０，０）の場合、直交座標のローカル座標系では、廃棄自動車ＳＣＶの右フロントインサイドパネルＦＩＰ（図２）は（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）、ルーフパネルＲＦＰ（図２）は（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）等がそれぞれのローカル座標の基準点ＲＰ１，ＲＰ２として予め設定される。グローバル座標系は対象とされる廃棄自動車ＳＣＶを含む空間に定義される全体的な直交座標系（三次元空間の位置を表す座標）であって、グローバル座標系においてその部位がどこにあるかが、Ｘ・Ｙ・Ｚ軸上の数値で表現される。ローカル座標とグローバル座標の直交座標変換は、アフィン変換、主に「回転」と「平行移動」の変換で行われる。

また、ローカル座標系が三次元極座標系の場合、図７に示すように、原点Ｏ（基準点ＲＰ）から点Ｐまでの線分の距離ｒと、二つの角度θ，Φで点Ｐの位置を表現する。角度θ（０≦θ≦π）は、ｚ軸の正の向きとＯＰ線分のなす角（緯度）である。角度Φ（０≦イコールΦ＜２π）は、ｘ軸の正の向きとＯＱ線分（ＱはＰからｘｙ平面に下ろした垂線の足）のなす角（経度）である。極座標（ｒ，θ，Φ）を１つ決めると原点Ｏ（基準点ＲＰ）に対する点Ｐの位置が１つ定まる。

点Ｐが三次元直交座標で（ｘ，ｙ，ｚ）、三次元極座標で（ｒ，θ，Φ）と表現されるとき、
ｘ＝ｒ・ｓｉｎθ・ｃｏｓΦ
ｙ＝ｒ・ｓｉｎθ・ｓｉｎΦ
ｚ＝ｒ・ｃｏｓθ
の変換関係式が成立する。

［撮影制御部ＦＬＭ］
撮影制御部ＦＬＭは、撮影装置操作部ＣＡＣからの信号に応じてローカル座標系に基づいて撮影装置ＰＨを移動させる。すなわち、撮影制御部ＦＬＭは、ローカル座標系に基づくカメラ制御信号を生成して、該カメラ制御信号を、送信部ＣＡＣＬＴを介して撮影装置ＰＨへ送信して、撮影装置ＰＨを制御する。撮影装置操作部ＣＡＣからの信号がグローバル座標系に基づく場合、ローカル座標設定部ＬＣＳでの変換により、解体をしようとする作業部位に基準点を設定して、基準点を中心とするローカル座標系（極座標系、直交座標系等）で撮影装置ＰＨのビデオカメラ１３（図２）を動かすこととなる。

撮影制御部ＦＬＭは、作業部位（エンジンルーム等）とそれに対する基準点群を予め設定しておいた車種画像データを含む画像データベースＰＤＢを参照して、廃棄自動車ＳＣＶの車両と車種画像データを照らし合わせ、合致する画像データを読み出し、ビデオカメラ１３（図２）で撮像した実画像の位置および方向と、車種画像データの位置および方向をそれぞれ一致させる。その後、撮影制御部ＦＬＭはローカル座標設定部ＬＣＳを利用して、一致した車種画像データの作業部位に基準点を原点に設定して、原点を中心とするローカル座標系（例えば極座標系）で撮影装置ＰＨのビデオカメラ１３（図２）を動かす。オペレータによる撮影装置操作部ＣＡＣがビデオカメラ１３の移動に対する操作入力を受付けた場合、マニピュレータＭＰＬは、当該操作入力をローカル座標系に基づいて変換した結果に基づいてビデオカメラ１３を移動する。

これにより、非熟練者のオペレータでも、簡単な操作で、解体作業にとって良好な作業位置の画像をみることができる。

なお、本実施例では単一のビデオカメラをターンテーブル１１周りに一カ所に設置しているが、他の変形例として図８に示すように、複数のビデオカメラ（１３、１３ａ～１３ｇ）を、廃棄自動車ＳＣＶを中心とした複数円周上にそれぞれ配置して、複数枚の多視点静止画像を得ることもできる。この場合、複数のビデオカメラ１３、１３ａ～１３ｇは、円周状または半球状の支持枠（図示せず）の所定の空間位置、撮影対象となる廃棄自動車ＳＣＶ（ターンテーブル１１）を中心とした円周上に所定の間隔をおいて固定される。複数のビデオカメラ１３、１３ａ～１３ｇは、コンピュータ１４に接続されて、制御されるように構成してもよい。この場合、複数のビデオカメラの数は制限されない。

［解体機］
図９は、本実施例の解体機を含む解体システムの概略図を示し、図１に示す解体システムに、廃棄自動車ＳＣＶを解体する解体手段である先端アタッチメント１２ｅを有する解体機を含めたものである。

解体機１２は下部の履帯装置等からなる走行基部１２ａと、当該走行基部１２ａ上に設けられ当該走行基部１２ａと相対的に回転可能な旋回体１２ｂを備えている。すなわち、解体機１２において、走行基部１２ａは旋回体１２ｂを旋回可能に支持するとともに、履帯装置等により自走可能である。

旋回体１２ｂには、解体機１２の操作を行うオペレータための操作室１２ｃが設けられている。また、旋回体１２ｂの上には、油圧駆動され作動を行うブーム、アームおよびバケットからなるアタッチメント１２ｄ（作業腕）が各支持軸周りに回動自在に取り付けられている。解体機１２は、ターンテーブル１１上の廃棄自動車ＳＣＶがオペレータに正対視（オペレータの視線方向と廃棄自動車ＳＣＶの略中心を通る線方向が同一線上）されるようにアタッチメント１２ｄ（作業腕）が廃棄自動車ＳＣＶへ延び届くように配置される。

また、アタッチメント１２ｄの先端には、可動歯対を有する先端アタッチメント１２ｅが揺動自在かつ旋回自在に取り付けられている。アタッチメント１２ｄ（作業腕）は、オペレータの操作に従う先端アタッチメント１２ｅの可動歯対が、三次元的に任意の方向から廃棄自動車ＳＣＶの一部を挟持し、引っ張ったり、破断したり、折り曲げたりして、廃棄自動車ＳＣＶを解体することができるように構成されている。

アタッチメント１２ｄの下方の走行体１２ａの前側には押さえ腕部材１２ｆが設けられている。押さえ腕部材１２ｆはアーム状部の先端に押さえ部が設けられ、該アーム状部は解体機側にて支持軸周りに回動自在となっている。押さえ腕部材１２ｆは、オペレータの操作に従い、先端の押さえ部で被解体物である廃棄自動車ＳＣＶの一部を押さえて固定して、先端アタッチメント１２ｅによる作業を容易化させる。

図９に示す解体システムでは、ビデオカメラ１３を含む撮影装置ＰＨ（図１０）がターンテーブル１１上の廃棄自動車ＳＣＶと解体機１２との間に配置されている。ビデオカメラ１３は、カメラの焦点を自身の制御系の下のセンサーおよびモーターを利用して自動的に合わせるオートフォーカスシステムを備え、対象画像とともに焦点位置を検出してフォーカス位置信号等の撮像信号を、コンピュータ１４へ送信する。

ビデオカメラ１３は、廃棄自動車ＳＣＶの作業部位と解体機１２の先端アタッチメント１２ｅとを撮影すると同時にこれらを視認するための視点である視点位置（フォーカス位置）を検出する視点検出部として機能する。なお、ビデオカメラ１３の位置の制限はなく、図９に示すようにターンテーブル１１上の廃棄自動車ＳＣＶと解体機１２との間でもよいし、周囲の他の場所にビデオカメラ１３を配置してもよい。
図１０は、本実施例の解体機を含む実施例の解体システムのブロック図を示す。図９、図１０に示す解体システムと図１、図３に示す解体システムとで共通する参照符号で示す構成要素は同一であるので、同一構成要素の説明は省き同一両システムで異なる構成要素を主に説明する。

図９、図１０に示す解体システムでは、図１、図３に示す解体システムに解体操作部ＮＢＣ、先端アタッチメント（ATT）制御部ＮＢＣＬ、解体部ＮＢ（解体手段である図９の解体機１２、特に先端アタッチメント１２ｅとアタッチメント１２ｄ）が追加されている。

［解体操作部ＮＢＣ］
解体操作部ＮＢＣは、先端アタッチメント操作部ＮＢＭと入力信号変換部ＮＢＳおよび送信部ＮＢＴとを備えている。先端アタッチメント操作部ＮＢＭは、オペレータの手指にて操作できるレバー等（図示せず）を含み、先端アタッチメント１２ｅの移動、把持および解放それぞれの操作によりそれぞれの制御信号を生成する。

解体操作部ＮＢＣの入力信号変換部ＮＢＳは、先端アタッチメント操作部ＮＢＭからの入力信号を、それぞれ送信信号に変換し、解体操作部ＮＢＣの送信部ＮＢＴを介してコンピュータ１４の受信部ＣＴＢＲへ送信する。

［先端アタッチメント制御部ＮＢＣＬ］
コンピュータ１４の先端アタッチメント制御部ＮＢＣＬは、解体操作部ＮＢＣからの信号に基づいて先端アタッチメント１２ｅを制御する先端アタッチメント制御信号を生成して、該先端アタッチメント制御信号を、送信部ＮＢＣＬＴを介して解体部ＮＢへ送信する。

先端アタッチメント制御部ＮＢＣＬは、解体部ＮＢの動作に対する操作入力を受け付ける解体操作受付手段として機能するようにコンピュータ１４の記憶装置に格納された所定のプログラムを読み込んでＲＡＭに展開して実行することにより実現される。解体操作部ＮＢＣから先端アタッチメント制御部ＮＢＣＬが先端アタッチメント１２ｅの移動の指示を受付けた場合、先端アタッチメント１２ｅをローカル座標系に基づいて移動制御できる。この場合、先端アタッチメント制御部ＮＢＣＬはカメラ制御部ＣＡＣＬから作業部位の極座標のローカル座標の情報を受け取る。なお、先端アタッチメント制御部ＮＢＣＬは先端アタッチメント認識システムとしても機能する。先端アタッチメント認識システムは、撮像された画像の中から解体機の先端アタッチメント１２ｅを検出し、その先端アタッチメントの固有形状等を識別するシステムである。先端アタッチメント認識システムでは、例えば、先端アタッチメントの輪郭やビス配置といった先端アタッチメントのパーツの位置関係から先端アタッチメント形状を識別する。

［解体部ＮＢ］
図１０の解体部ＮＢは、その受信部ＮＢＲを介してコンピュータ１４の送信部ＮＢＣＬＴから受信した信号に基づいて、解体機１２のアタッチメント１２ｄと先端アタッチメント１２ｅの移動・把持・解放を行う駆動部ＮＢＤを備える。

［ターンテーブル操作部、解体操作部および撮影装置操作部の配置例］
ターンテーブル操作部および撮影装置操作部はコンピュータ１４に接続されたキーボードやマウス等をしようできるが、その他、専用の操作部を用いることができる。

図１１は解体機システムを操作するために使用される制御卓ＣＬＴを示す。制御卓ＣＬＴには、ディスプレイ一体型のコンピュータ１４と、これに接続されて卓の下方に突出している六軸入力可能なリモコンであるターンテーブル操作部ＴＢＣと、卓の上に配置されかつ先端アタッチメントを操作するための解体操作部ＮＢＣと、撮影装置操作部ＣＡＣとが備えられる。撮影装置操作部ＣＡＣは、ビデオカメラ１３を上下に動かすための上ボタン６０および下ボタン６２と、同左右に動かすための左ボタン６４および右ボタン６８と、ビデオカメラ１３のズームイン・ズームアウトのための視野角を拡大縮小するための拡大ボタン７２および縮小ボタン７０と、見回し処理等を終了させるための終了ボタン７１とを含む。撮影装置操作部ＣＡＣの拡大ボタン７２および縮小ボタン７０の操作により、図７に示す基準点ＲＰに向かってビデオカメラ１３が直線移動（カメラから基準点ＲＰまでの距離ｒの変化）可能としたり、同上下左右ボタン６０～６８の操作により、図７に示す基準点ＲＰを中心にビデオカメラ１３が球面移動（カメラの基準点ＲＰでの角度θ、Φの変化）可能となる。これによって、オペレータの簡単な操作で適切な見回しが可能となる。また、オペレータは、モニターＭＯＴを見ながら、左手によるターンテーブル操作部ＴＢＣの操作によってターンテーブル１１を動かして、廃棄自動車ＳＣＶを回転させることができる。オペレータは、撮影装置操作部ＣＡＣの操作によるモニターＭＯＴの画面を見ながら、右手による解体操作部ＮＢＣの操作によって左手でターンテーブル１１を動かして、廃棄自動車ＳＣＶを解体する。

図１２は、本実施例の解体システムによる廃棄自動車の解体中における制御卓上のモニターＭＯＴの画面を示す。モニターＭＯＴは、廃棄自動車ＳＣＶの作業部位と解体機の先端アタッチメント１２ｅとを映す実際の撮像画像Ｄ１と、作業部位に存在すると予想されるハーネスＷＨＳ等の残留物の陰影を表示するオペレータ用作業部位参照画像Ｄ２（画像データベースＰＤＢに格納されている）と、を表示することができる。

図１３に示すフロー図を参照して、本実施例の解体作業におけるビデオカメラ１３の作業部位見回し処理の制御を説明する。

図１３／ＳＴＥＰ０１にて、カメラ制御部ＣＡＣＬは、車種を特定するため車種特定画面をモニターに表示して、オペレータに車種特定を促す。

図１３／ＳＴＥＰ０２として、カメラ制御部ＣＡＣＬはオペレータが車種を特定したか否かを、判別する。

ここで、カメラ制御部ＣＡＣＬはオペレータが車種を特定するまで（ＮＯ）待機する。カメラ制御部ＣＡＣＬが車種を特定したことを受け付けた場合（ＹＥＳ）、図１３／ＳＴＥＰ０３にて、作業部位を選択するため作業部位選択画面をモニターに表示して、オペレータに作業部位選択を促す。

図１３／ＳＴＥＰ０４として、カメラ制御部ＣＡＣＬはオペレータが作業部位を選択したか否かを、判別する。

ここで、カメラ制御部ＣＡＣＬはオペレータが作業部位を選択するまで（ＮＯ）待機する。カメラ制御部ＣＡＣＬが作業部位を選択したことを受け付けた場合（ＹＥＳ）、図１３／ＳＴＥＰ０５にて、撮影制御部ＦＬＭを介して、選択された作業部位へビデオカメラ１３を移動する。撮影制御部ＦＬＭは、画像データベースＰＤＢにおいて、作業部位画像とそれに対する基準点群を予め格納しておいた車種画像データに基づいて、選択された作業部位と画像データを照らし合わせ、合致する画像データを読み出し、ビデオカメラ１３が映した実物の位置および方向と、当該画像データの位置および方向とがそれぞれ一致するようにビデオカメラ１３を移動させる。

次に、図１３／ＳＴＥＰ０６にて、カメラ制御部ＣＡＣＬは、見回しモードを選択させるため見回し選択画面をモニターに表示して、オペレータにモード選択を促す。

図１３／ＳＴＥＰ０７として、カメラ制御部ＣＡＣＬはオペレータが見回しモードを選択したか否かを、判別する。

ここで、カメラ制御部ＣＡＣＬはオペレータが見回しモードを選択しない場合（ＮＯ）動作を終了する。カメラ制御部ＣＡＣＬが見回しモードを選択したことを受け付けた場合（ＹＥＳ）、図１３／ＳＴＥＰ０８にて、カメラ制御部ＣＡＣＬは、ビデオカメラ１３が映した実物の位置および方向と、当該画像データの位置および方向をそれぞれ一致させ、当該画像データのローカル座標系の基準点すなわち見回しモードのための原点を設定する。

次に、図１３／ＳＴＥＰ０９にて、カメラ制御部ＣＡＣＬは、見回しモードを開始する。

次に、図１３／ＳＴＥＰ１０にて、カメラ制御部ＣＡＣＬは、ビデオカメラ１３を見回しモードのための原点を中心に移動させる。

図１３／ＳＴＥＰ１１として、カメラ制御部ＣＡＣＬはオペレータが見回しモードの終了を入力したか否かを、判別する。

ここで、カメラ制御部ＣＡＣＬはオペレータが見回しモードの終了を入力するまで（ＮＯ）移動を継続する。カメラ制御部ＣＡＣＬが見回しモードを終了したことを受け付けた場合（ＹＥＳ）動作を終了する。

次に、図１４に示すフロー図を参照して、本実施例の解体作業における先端アタッチメント１２ｅとビデオカメラ１３の作業部位に対する作業処理の制御を説明する。

図１４／ＳＴＥＰ００１にて、カメラ制御部ＣＡＣＬは、車種を特定するため車種特定画面をモニターに表示して、オペレータに車種特定を促す。

図１４／ＳＴＥＰ００２として、カメラ制御部ＣＡＣＬはオペレータが車種を特定したか否かを、判別する。

ここで、カメラ制御部ＣＡＣＬはオペレータが車種を特定するまで（ＮＯ）待機する。カメラ制御部ＣＡＣＬが車種を特定したことを受け付けた場合（ＹＥＳ）、図１４／ＳＴＥＰ００３にて、作業部位を選択するため作業部位選択画面をモニターに表示して、オペレータに作業部位選択を促す。

図１４／ＳＴＥＰ００４として、カメラ制御部ＣＡＣＬはオペレータが作業部位を選択したか否かを、判別する。

ここで、カメラ制御部ＣＡＣＬはオペレータが作業部位を選択するまで（ＮＯ）待機する。カメラ制御部ＣＡＣＬが作業部位を選択したことを受け付けた場合（ＹＥＳ）、図１４／ＳＴＥＰ００５にて、撮影制御部ＦＬＭを介して、選択された作業部位へビデオカメラ１３を移動する。撮影制御部ＦＬＭは、画像データベースＰＤＢにおいて、作業部位画像とそれに対する基準点群を予め格納しておいた車種画像データに基づいて、選択された作業部位と画像データを照らし合わせ、合致する画像データを読み出し、ビデオカメラ１３が映した実物の位置および方向と、当該画像データの位置および方向とがそれぞれ一致するようにビデオカメラ１３を移動させる。

次に、図１４／ＳＴＥＰ００６にて、カメラ制御部ＣＡＣＬは、ビデオカメラ１３が映した実物の位置および方向と、当該画像データの位置および方向をそれぞれ一致させ、当該画像データのローカル座標系の基準点すなわち作業モードのための原点を設定する。カメラ制御部ＣＡＣＬは先端アタッチメント制御部ＮＢＣＬへ作業部位の極座標のローカル座標の情報を提供する（図１０）。

次に、図１４／ＳＴＥＰ００７にて、カメラ制御部ＣＡＣＬは、ビデオカメラと先端アタッチメントの作業モードを開始する。オペレータは、解体操作部ＮＢＣと撮影装置操作部ＣＡＣを操作して先端アタッチメント制御部ＮＢＣＬとカメラ制御部ＣＡＣＬにより、先端アタッチメント１２ｅとビデオカメラ１３を作業のためローカル座標系の原点を中心に基づいてそれぞれ移動させる。

図１４／ＳＴＥＰ００８として、カメラ制御部ＣＡＣＬは撮影装置操作部ＣＡＣ介して、または、先端アタッチメント制御部ＮＢＣＬは解体操作部ＮＢＣを介して、オペレータが作業部位の変更を入力したか否かを、判別する。

ここで、カメラ制御部ＣＡＣＬまたは先端アタッチメント制御部ＮＢＣＬが車種を特定したことを受け付けた場合（ＹＥＳ）、図１４／ＳＴＥＰ００３にて、作業部位を選択するため作業部位選択画面をモニターに表示して、オペレータに作業部位選択を促す。

ＳＴＥＰ００８において、オペレータが作業部位の変更を入力しない場合（ＮＯ）、図１４／ＳＴＥＰ００９として、カメラ制御部ＣＡＣＬはオペレータが作業モードの終了を入力したか否かを、判別する。

ここで、先端アタッチメント制御部ＮＢＣＬとカメラ制御部ＣＡＣＬはオペレータが移動モードの終了を入力するまで（ＮＯ）解体作業の継続を可能とする。先端アタッチメント制御部ＮＢＣＬとカメラ制御部ＣＡＣＬが作業モードを終了したことを受け付けた場合（ＹＥＳ）作業動作を終了する。

１１…ターンテーブル、１２ｅ…先端アタッチメント、ＮＢ…解体部、１３…ビデオカメラ、ＰＨ…撮影装置、ＭＯＴ…モニター、ＴＢＣＬ…ターンテーブル制御部、ＮＢＣＬ…先端アタッチメント制御部、ＣＡＣＬ…カメラ制御部、ＳＣＶ…廃棄自動車、ＬＣＳ…ローカル座標設定部、ＦＬＭ…撮影制御部、ＰＤＢ…画像データベース。

Claims (8)

1. 被解体物を解体する解体システムであって、
   前記被解体物に対して移動可能でありかつ前記被解体物の作業部位を撮像する撮像手段と、
   前記作業部位ごとに、基準点及び当該基準点を原点とするローカル座標系を設定するローカル座標設定手段と、
   前記撮像手段を前記ローカル座標系に基づいて移動させる撮影手段と、を有する
   ことを特徴とする解体システム。
2. 請求項１に記載の解体システムであって、
   前記ローカル座標設定手段は、前記撮像手段によって撮像された作業部位ごとの映像に基づいて前記基準点を設定し、
   前記撮影手段は、前記作業部位の映像を前記基準点と関連付けて画像データとして記憶する画像データベースを有する
   ことを特徴とする解体システム。
3. 前記請求項２に記載の解体システムであって、
   前記ローカル座標設定手段は、前記基準点を原点とする極座標系を設定し、
   前記撮影手段は前記極座標系に基づいて前記撮像手段を移動させる
   ことを特徴とする解体システム。
4. 前記請求項１乃至３のいずれか１つに記載の解体システムであって、
   前記撮像手段の移動に対する操作入力を受け付ける撮像操作受付手段を含み、
   前記撮像操作受付手段が前記撮像手段の移動に対する操作入力を受付けた場合、前記撮影手段は、当該操作入力を前記ローカル座標系に基づいて変換した結果に基づいて前記撮像手段を移動する
   ことを特徴とする解体システム。
5. 前記請求項１乃至４のいずれか１つに記載の解体システムであって、
   前記被解体物に対して移動可能でありかつ前記被解体物に対する作業を行うための解体手段を更に有する
   ことを特徴とする解体システム。
6. 前記請求項５に記載の解体システムであって、
   前記解体手段の動作に対する操作入力を受け付ける解体操作受付手段を備え、
   前記解体操作受付手段が前記解体手段の移動の指示を受付けた場合、前記解体手段が前記ローカル座標系に基づいて制御される
   ことを特徴とする解体システム。
7. 前記請求項１乃至６のいずれか１つに記載の解体システムであって、
   前記被解体物に応じた特定の部品の存在態様を特定する部品特定手段を有する
   ことを特徴とする解体システム。
8. 前記請求項１乃至７のいずれか１つに記載の解体システムであって、前記撮像手段は、前記基準点を中心とする球面上を移動することを特徴とする解体システム。
   

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